Wissensbasierte Feinplanung in PROTOS

Zusammenfassung

Im Rahmen des EUREKA-Projekts EU 56 PROTOS (Prolog Tools for Building Expert Systems) [Appelrath 87] wird ein Prolog-basiertes System zur Nutzung von heuristischem Wissen für eine konkrete Feinplanungs-Anwendung aus der chemischen Industrie entwickelt. Als Feinplanung bezeichnet man die Problemstellung der zeitlichen Zuordnung einer gegebenen Menge von Produktionsaufträgen zu vorhandenen Apparaturen unter Berücksichtigung bestimmter Nebenbedingungen und Zielsetzungen. Durch den in PROTOS verfolgten Ansatz werden Prolog generell und spezielle Prolog-Werkzeuge für die Lösung spezifischer PPS-Probleme evaluiert.

Bisherige, vor allem auf konventionellen OR-Methoden basierende Ansätze zur Lösung der Feinplanungsproblematik haben vor allem zwei Schwachstellen:

• zu hohe Laufzeitkomplexität der Algorithmen; dies resultiert aus der kombinatorischen Größe des Problembereichs bei praxisrelevanten Mengengerüsten unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Anspruchs nach einer optimalen Lösung.

• mangelnde Flexibilität; aktuelle, aufgabenspezifische Randbedingungen wie das Wissen eines Produktionsleiters über sinnvolle Reihenfolgen einzuplanender Produktoperationen, aber auch kurzfristig veränderte Problemparameter wie der Ausfall von Ressourcen, lassen sich in bestehende, in imperativen Programmiersprachen „fest“ implementierte Verfahren kaum einarbeiten.

Der im Teilprojekt D von PROTOS verfolgte Lösungsansatz enthält zwei Teile:

• 1. Unterstützung der Planung durch eine Benutzerschnittstelle, in der die für den Planungsablauf relevanten Informationen und ein „Arbeitsfeld“zur manuellen Planung bereitgestellt werden.

• 2. Wissensbasierte Feinplanung: Verwendung heuristischen Wissens des Produktionsplaners, um vom System einen möglichst guten Plan erstellen zu lassen und bei unerwarteten Ereignissen angemessen reagieren zu können.

Die Arbeit beschreibt zunächst in Kapitel 1 das Anwendungsproblem in PROTOS, Kapitel 2 enthält einige Anmerkungen zur Modellierung des Problems, und in Kapitel 3 wird der verwendete Lösungsansatz vorgestellt Abschließend folgen in Kapitel 4 einige Bemerkungen zu den ersten Ergebnissen.

Arbeiten der Universität Oldenburg in PROTOS werden von der Volkswagen-Stiftung unterstützt